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電鍍廢水處理工程設計
 

鞍山某企業(yè)近年來(lái)隨著(zhù)電鍍車(chē)間擴建,全廠(chǎng)排放污水總量達到近30 t / d ,CN- 質(zhì)量濃度為20 mg / L。為改變此狀況,決定淘汰年久失修的設備,改用新的處理工藝,對電鍍廢水中有毒有害污染物加以控制。處理后出水達到《污水綜合排放標準》(GB8978 1996)一級標準。

1 廢水組成及水質(zhì)

該廠(chǎng)廢水主要包括:氰化電鍍的鍍件清洗廢水,其中含有劇毒的游離氰化物、銅氰、銀氰、鋅氰等絡(luò )合離子;其他電鍍鍍件清洗廢水(主要是含銅鎳廢水);鍍液過(guò)濾和廢鍍液;電鍍預處理時(shí)少量酸堿廢水;滲漏及車(chē)間地坪沖洗廢水,其中鍍件清洗水占80%以上。排水水質(zhì)指標為含氰廢水CN- 質(zhì)量濃度為20 mg / L,pH值為9,重金屬離子廢水指標為Cu2 + 15 mg / L,Ni + 15 mg / L,pH 值為3。

2 工藝的選擇與設計

2 .1 工藝的選擇:目前,國內外電鍍廢水處理的方法主要有:離子交換法,化學(xué)法,鐵氧體法,生物法等,而國內多采用化學(xué)法,該法技術(shù)成熟,效果穩定可靠,較適合小型電鍍廠(chǎng)的廢水處理,本工程也采用化學(xué)法。含氰廢水和重金屬廢水的處理工藝種類(lèi)較多,有的將這幾種廢水分別處理,但工藝復雜,且造價(jià)高;也有的將這幾種廢水先混合再進(jìn)行綜合處理,但控制工藝較復雜,目前應用也很少。而采用先將含氰廢水進(jìn)行分質(zhì)處理再進(jìn)行混合處理的方法,不但工藝流程簡(jiǎn)單,操作方便,而且占地小,投資少,處理后水質(zhì)好。本工程中含氰廢水與重金屬廢水混排,將影響后期混合廢水處理系統的效果。在這里采取含氰廢水分質(zhì)處理的方法,達到預期目的后,進(jìn)入混合處理系統,同時(shí)重金屬廢水也進(jìn)入混合處理系統。該系統處理工藝采取二級物化法,使在不同的處理條件下,各項考察指標均達到國家排放標準。(1)含氰廢水處理方法。為了使處理后含氰廢水與其他重金屬廢水的混合處理效果更佳,采用堿性氯化法處理含氰廢水,以次氯酸鈉為氧化劑,在堿性條件下,經(jīng)過(guò)2 個(gè)氧化階段,將氰化物氧化為二氧化碳和氮氣,這種處理方法徹底解決了氰化物的污染問(wèn)題,而且不會(huì )帶來(lái)其他污染。(2)混合重金屬廢水處理方法。采用化學(xué)中和凝聚沉淀處理法,使廢水中的酸堿中和,同時(shí)使重金屬離子形成氫氧化物沉淀,再將固液分離,以去除沉淀物。通過(guò)以上分析,綜合考慮廢水的集中處理方法,設計采用的處理基本流程見(jiàn)圖1。

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2.2工藝流程:工藝流程見(jiàn)圖2

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含氰廢水首先進(jìn)入貯水池,在耐腐蝕離心泵抽取時(shí),加入NaCIO 和NaOH 溶液,在一級反應池中發(fā)生不完全氧化反應,進(jìn)入二級反應池,再加入NaCIO 和H2SO4溶液,混合液繼續完全氧化反應。采用快速定性監測法測定破氰結果,處理后的合格含氰廢水(不合格的含氰廢水被送回貯水池,進(jìn)行再處理)和其他重金屬廢水,分別由泵提升進(jìn)入混合廢水調節池,混合均質(zhì)以保證后續物化處理的連續性和穩定性,然后泵入混合反應池。該池主要利用重金屬離子和堿液反應,生成重金屬氫氧化物而去除。在沉淀池前投加凝聚劑,增強絮凝效果。污染物在沉淀池中繼續進(jìn)行絮凝反應,以達到進(jìn)一步去除的目的。沉淀后污泥排入污泥濃縮池,處理出水經(jīng)流量計計量后排放。污泥濃縮池接納混合反應池、沉淀池排出的物化污泥,部分污泥回流到一沉池,剩余的污泥經(jīng)濃縮壓濾脫水后外運處置。

2.3單元設計

2.3.1分質(zhì)處理系統:分質(zhì)處理系統主要是含氰廢水兩級反應池,是將氰氧化成二氧化碳和氮氣的場(chǎng)所。生產(chǎn)中的含氰廢水首先進(jìn)入貯存池,其容積按廢水流量4 1 計算,采用間歇處理方式,可適當減少貯存池容積,取5 m3,設計外形尺寸為2 m X 2 mX 1 .3 m,2 座合建,采用磚混結構。貯存池中的廢水經(jīng)由泵抽吸,同時(shí)定量投加NaOH 溶液,調節pH值≧10,及氧化劑NaCIO,加入速度約為0 . 05 cm2 / S,使在一級反應池中發(fā)生不完全氧化反應。其反應原理為:

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未完全氧化的廢水進(jìn)入二級反應池進(jìn)行完全氧化反應。該池中需定量投加H2SO4溶液,調節水中pH 值為8 9,再加入NaCIO 溶液。其反應原理為:

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此階段的氰酸鹽被分解成CO2和N2,含氰廢水被完全氧化分解。反應池分兩級,有效容積約1 . 25 m3 / 級,設計外形尺寸為1 m X 1 m X 1 . 2 m。反應池配套使用耐腐蝕泵1 臺,用于將廢水壓入混合廢水調節池,更換鍍液時(shí)的廢液回收到安裝在含氰廢水反應池頂的塑料桶裝置內,并與其他含氰廢水同時(shí)進(jìn)行破氰處理。加藥裝置由貯藥桶及塑料管閥組成,氧化劑與液堿各1 套。

2.3.2多種金屬離子:混合廢水綜合處理系統該系統主要包括混合廢水調節池,混合反應池,沉淀池;旌蠌U水調節池接納破氰后的含氰廢水以及其他重金屬廢水,是水質(zhì)水量綜合調節的場(chǎng)所,以保證物化系統進(jìn)水水質(zhì)水量穩定,避免負荷沖擊。調節池有效容積約10 m3,外形尺寸為2 .1 m X 2 . 1 m X 2 . 4 m,2 座合建,采用磚混結構,其中1 池接納廢水,1 池調節pH 值,輪流操作,池內壁采用三脂二布玻璃鋼防腐處理,并用機械攪拌,加速反應過(guò)程。調節池配套污水泵1 臺,調節進(jìn)入混合反應池的流量,多余流量回流入調節池;旌戏磻刂饕侵亟饘匐x子和堿液發(fā)生絮凝沉淀反應的場(chǎng)所。其有效容積約為10 m3,外形尺寸為2 .1 m X 2 .1 m X2 .4 m,分2 格,輪流操作,反應池位于地面,池內壁采用三脂二布玻璃鋼防腐處理,并用機械攪拌,廢水在池內設計停留時(shí)間為25 min。沉淀池可進(jìn)一步去除懸浮物、重金屬沉淀物與COD 等污染物,達到固液分離,使出水各項考察指標均達到排放標準。配套選用JXC 2A 型組合化設備1 臺,處理能力4 m3 / 1。配備凝聚劑投加裝置1 套,由低位配藥桶、塑料泵、高位投加桶組成。CE - 9628 系列電腦超聲波污水流量計1套。

2.3.3 污泥系統:污泥系統包括污泥濃縮池和板框壓濾機。污泥濃縮池主要用于濃縮物化剩余污泥。采用磚混結構,池底設泥斗,有效容積為6 m3,接納2 座沉淀池排出的物化污泥。濃縮污泥由I 1B40 型螺桿泵提升至壓濾機脫水。壓濾機型號為BMAS40 / 450U,污泥上清液及污泥壓濾液排入貯水池。

3 運行結果

驗收的監測數據如下:出水pH 值為7 .2 8 .5,SS 質(zhì)量濃度為6570 mg / L,CN-質(zhì)量濃度為0 . 29 0 . 40 mg / L,Ni + 質(zhì)量濃度為0 .75 0 . 83 mg / L,Cu2 +質(zhì)量濃度為0 . 44 0 . 50 mg / L,達到《污水綜合排放標準》(GB8978 1996)一級標準。

4 小結

本工程實(shí)例顯示,采用先分質(zhì)處理再混合處理的方法處理含氰及多種重金屬的電鍍廢水是可行的,出水水質(zhì)指標均低于國家污水排放標準。該方法處理的廢水不但出水水質(zhì)好,具有良好的環(huán)境效益,而且占地小,投資少,也具有較好的經(jīng)濟效益,同時(shí)運行效果穩定可靠,操作簡(jiǎn)單,有很高的推廣價(jià)值。

污水處理設備
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